一種月壤採樣密封回收裝置的製作方法

2023-09-24 02:51:35 1

專利名稱：一種月壤採樣密封回收裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種採樣密封回收裝置，尤其是涉及一種月壤採樣密封回收裝置。
技術背景
我國月球探測三期工程的主要目標是進行月球樣品的採集並返回地球。採樣返回工作中一個必不可少的內容就是月壤的密封和回收。目前，只有前蘇聯的Uma計劃真正實現了鑽取月壤的自動密封和回收。從蘇聯的資料中可以看出，密封形式和取樣結構是息息相關的。深鑽採樣是現今發展的重點，也是研究的重點。針對深鑽採樣，其密封、穩固和樣品運送也應該有其獨特之。為此，開發出一種針對深鑽取樣的樣品密封、回收和穩固裝置也是當務之急。發明內容
為了解決月壤回收密封的問題，本發明的目的在於提供的是一種月壤採樣密封回收裝置，結構簡單、功能全面、質量輕巧的月壤回收密封裝置。
本發明採用的技術方案是本發明在筒體內圓周上開有三條等分分布的垂直底面的直線導軌槽，筒體上端設置有中部具有環形凹槽的頂蓋，圓弧鉗式機械手夾持在頂蓋的環形凹槽中，圓弧鉗式機械手的固定端用四桿機構連接，第一驅動電機安裝在筒體外的T形塊大端的下部，第一驅動電機軸上的齒輪與絲槓一端的齒輪嚙合，絲槓安裝在T形塊的下部與四桿機構的滑動塊相配合，絲槓的另一端支撐在固定塊上，第二驅動電機與第一驅動電機相垂直安裝，第二驅動電機軸的齒輪與固定在T形塊軸上的齒輪相嚙合；筒體下表面安裝有等分分布的三個能伸縮的導向柱，每個導向柱外部套有彈簧，彈簧的一端和導向柱的伸出端與推盤壓緊接觸，推盤的外圈設有三個等分分布的凸導向滑塊，三個導向滑塊分別與各自的直線導軌槽相配合， 推盤的上表面設置有與推盤外徑相等的截面為「凹」字形的底盤，底盤的外圓設有三個同一圓周等分分布的卡扣，三個同一圓周等分分布的直線電機嵌入在筒體下部內圓柱面中，三個直線電機的伸出端均同時能壓緊在卡扣後部端面上。
所述的圓弧鉗式機械手夾持密封頂蓋的角度為270°。
本發明具有的有益效果是本發明充分利用的回收艙內的有限空間完成了月壤的回收密封問題，對一些設備實現了二次利用，減少了設備的質量，簡化了設備結構。結構簡單，功能全面，能夠充分利用回收裝置的頂部和底部，節省空間，減輕質量，並能較好的保存所採集月壤紋理。


圖1是本發明整體結構示意圖。
圖2是本發明所述推盤和底蓋部分示意圖。
圖3是本發明所述底蓋卡扣示意圖。
圖4是本發明所述底部彈簧及導向柱示意圖。
圖5是本發明所述回收裝置頂蓋部分示意圖。
圖6是本發明所述夾持機構示意圖。
圖7是本發明所述夾持機構驅動部分示意圖。
圖中1、推盤，2、直線電機，3、底蓋，4、導軌槽，5、夾持機構，6、頂蓋，7、卡扣，8、導向滑塊，9、彈簧，10、導向柱，11、第二驅動電機，12、圓弧鉗式機械手，13、四桿機構，14、絲槓，15、第一驅動電機，16、T形塊，17、筒體。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。
如圖1、圖2、圖5所示，一種月壤採樣密封裝置主要包括安裝筒體底部的推盤1和底蓋3，支撐推盤1、底蓋3的彈簧9和導向柱10，固定初始位置的直線電機2，筒體上端安裝頂蓋6和夾持機構5。本發明工作時由推盤1提供的壓緊力和驅動電機11提供的自鎖力完成月壤採樣回收箱的壓縮及密封。在到達指定位置後，圓弧鉗式機械手12釋放，在彈簧力的進一步推動下，將回收箱彈出。本發明能夠一次性自動的完成月壤的密封、穩固、樣品轉移的工作。
如圖1所示，在筒體17內圓周上開有三條等分分布的垂直底面的直線導軌槽4，用於底蓋3上升時的導向和防止產生不平衡力造成的傾覆。筒體17上端設置有中部具有環形凹槽的頂蓋6，圓弧鉗式機械手12夾持在頂蓋6的環形凹槽中，圓弧鉗式機械手12的固定端用四桿機構連接，四桿機構能夠保證圓弧鉗式機械手的兩個鉗的運動協調一致。所述的圓弧鉗式機械手12夾持頂蓋6的角度為270°。
如圖2所示，為本發明所述的推盤1和底蓋3。推盤1的外圈設有三個等分分布的凸導向滑塊8，三個導向滑塊8分別與各自的直線導軌槽4相配合，推盤1的上表面設置有與推盤1外徑相等的截面為「凹」字形的底盤3，底盤3的外圓設有三個同一圓周等分分布的卡扣7。三個同一圓周等分分布的直線電機2嵌入在筒體17下部內圓柱面中，三個直線電機的伸出端均同時能壓緊在卡扣7後部端面上，保證底蓋3的初始位置。當回收箱放入後，底蓋3上的三個卡扣7將回收箱固定。當頂蓋6合上後，直線電機2打開，在彈簧 9的推力作用下，回收箱被壓縮緊固，完成回收箱下端的二次密封。三個導軌槽4、三個導向滑塊8以及三個導向柱10保證底蓋3上升時不會傾覆。頂蓋6和底蓋3均設有自適應斜坡導向，保證回收箱的在卡扣7的作用下可以完全卡緊密封。
如圖3所示，為本發明所述底蓋3部分卡扣7示意圖。卡扣7是一截面為梯形的圓弧實體。當回收箱放入時，用於卡緊回收箱邊緣，完成底蓋3的密封工作。
如圖4所示，筒體下表面安裝有等分分布的三個能伸縮的導向柱10，每個導向柱 10外部套有彈簧9，彈簧9的一端和導向柱10的伸出端與推盤1壓緊接觸。彈簧9所提供的推力能夠完成密封壓縮過程，其伸長量能夠滿足將回收箱推出的要求。導向柱10能夠防止彈簧9的傾覆。
如圖5所示，為本發明所述的回收裝置頂蓋6部分。當回收箱放入後，電機11驅動頂蓋6合上，彈簧9提供推力將回收箱壓縮，並且將回收箱與頂蓋6扣合，完成回收箱的二次密封。當到達指定位置後，夾持機構5鬆開頂蓋6，在彈簧力的進一步推動下將回收箱推出。
如圖6，如圖7所示，為本發明所述的夾持機構5。其主要包括一個270°的圓弧鉗式機械手12以及夾持機構的驅動部分，第一驅動電機15，第二驅動電機11，四桿機構13，絲槓14，T形塊16。其工作原理為第一驅動電機15帶動絲槓14來控制圓弧鉗式機械手12的開合，四桿機構13的使用保證兩個圓弧鉗式機械手的動作協調一致。第二驅動電機11提供頂蓋鎖緊和開啟的動力。
如圖7所示，為本發明所述夾持機構驅動部分示意圖。第一驅動電機15安裝在筒體17外的T形塊16大端的下部，第一驅動電機15軸上的齒輪與絲槓14 一端的齒輪嚙合， 絲槓14安裝在T形塊16的下部與四桿機構的滑動塊相配合，絲槓14的另一端支撐在固定塊上。第一驅動電機15控制圓弧鉗式機械手12的開合。第二驅動電機11與第一驅動電機15相垂直安裝，第二驅動電機11軸的齒輪與固定在T形塊軸上的齒輪相嚙合；第二驅動電機11控制頂蓋6的開合和密封，並在彈簧9推動底蓋3向上運動的時候提供鎖緊力。
為檢測機構的運動狀態，在一些機構上裝有相應的傳感器。 權利要求
1.一種月壤採樣密封回收裝置，其特徵在於在筒體(17)內圓周上開有三條等分分布的垂直底面的直線導軌槽(4)，筒體(17)上端設置有中部具有環形凹槽的頂蓋(6)，圓弧鉗式機械手(12)夾持在頂蓋(6)的環形凹槽中，圓弧鉗式機械手(12)的固定端用四桿機構連接，第一驅動電機(15)安裝在筒體(17)外的T形塊(16)大端的下部，第一驅動電機(15) 軸上的齒輪與絲槓(14) 一端的齒輪嚙合，絲槓(14)安裝在T形塊(16)的下部與四桿機構的滑動塊相配合，絲槓(14)的另一端支撐在固定塊上，第二驅動電機(11)與第一驅動電機 (15)相垂直安裝，第二驅動電機(11)軸的齒輪與固定在T形塊軸上的齒輪相嚙合；筒體下表面安裝有等分分布的三個能伸縮的導向柱(10)，每個導向柱(10)外部套有彈簧(9)，彈簧(9)的一端和導向柱(10)的伸出端與推盤(1)壓緊接觸，推盤(1)的外圈設有三個等分分布的凸導向滑塊(8)，三個導向滑塊(8)分別與各自的直線導軌槽(4)相配合，推盤(1)的上表面設置有與推盤(1)外徑相等的截面為「凹」字形的底盤(3)，底盤(3)的外圓設有三個同一圓周等分分布的卡扣(7)，三個同一圓周等分分布的直線電機(2)嵌入在筒體(17)下部內圓柱面中，三個直線電機的伸出端均同時能壓緊在卡扣(7)後部端面上。
2.根據權利要求1所述的一種月壤採樣密封回收裝置，其特徵在於所述的圓弧鉗式機械手夾持密封頂蓋的角度為270°。
全文摘要
本發明公開了一種月壤採樣密封回收裝置。它主要包括安裝筒體底部的推盤和底蓋。支撐推盤底蓋的彈簧和導向柱，提供向上壓縮的動力。三個直線電機固定推盤和底蓋的初始位置。筒體上端安裝頂蓋和夾持機構。一個驅動電機控制頂蓋的開啟與閉合，另一個驅動電機通過一個四桿機構控制圓弧機械手的開合。四桿機構的使用保證兩個圓弧機械手的運動協調一致，圓弧機械手包覆頂蓋的範圍為270°。筒體上開有三個導軌槽，防止工作過程受力傾覆。本發明結構簡單，功能全面，能夠充分利用回收裝置的頂部和底部，節省空間，減輕質量。同時避免了月壤的再一次暴露，能夠有效的保持月壤紋理。
文檔編號G01N1/08GK102507254SQ201110304158
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月10日 優先權日2011年10月10日
發明者張斌, 楊華勇, 王雙, 馬吉恩 申請人:浙江大學